Batterie di carta per stoccare energia dalle rinnovabili

Batterie di carta per stoccare energia dalle rinnovabili

Fonte immagine: assente

Dalla Linköping University arriva la batteria di carta in grado di accumulare grandi quantità di energia, un possibile aiuto per le fonti rinnovabili.

Uno dei punti dolenti delle energie rinnovabili è la loro variabilità, legata alle condizioni atmosferiche, variabili e prevedibili fino ad un certo punto. Ecco perché per potenziarne l’uso c’è bisogno di grandi batterie che siano in grado di stoccare l’energia prodotta quando c’è sole e vento (per il solare e l’eolico), per cederla quando ce n’è bisogno. Come aiutare ancora di più l’ambiente? Realizzando batterie completamente sostenibili, per esempio in carta.

Nel laboratorio di Elettronica Organica della svedese Linköping University un gruppo di scienziati ha creato una batteria in grado di competere con i supercondensatori attualmente presenti sul mercato, pur essendo realizzata in fibra di cellulosa. Tutto ciò in collaborazione con il KTH Royal Institute of Technology, con Innventia, istituto di ricerca leader nel mondo nell’ambito delle innovazioni basate sulle materie prime forestali, con la Technical University della Danimarca e con l’Università del Kentucky.

La ricerca ha portato alla realizzazione di questa innovativa batteria, grazie anche ai finanziamenti ricevuti dal team da parte della Fondazione di Knut e Alice Wallenberg, a partire dal 2012 ed è appena stata pubblicata sulla rivista Advanced Science.

Il materiale è stato chiamato Power Paper, è costituito da fibre di cellulosa di dimensioni nanometriche (circa 20 nanometri di diametro) e da un polimero, facilmente disponibile, caricato elettricamente (PEDOT PSS). Vengono aggiunti ad una soluzione acquosa, nella quale le fibre di cellulosa formano grovigli. Il liquido tra gli spazi funge così da elettrolita.

Ne risulta un materiale scuro dall’aspetto plasticoso che viene realizzato in fogli. Un foglio di 15 centimetri di diametro e dello spessore di pochi decimi di millimetro può stoccare fino a 1 F (Farad) di capacità elettrica, quantità simile a quella che riescono ad immagazzinare i supercondensatori attualmente presenti sul mercato. Come però spiega Xavier Crispin, professore di elettronica organica e co-autore della ricerca:

Film sottili che fungono da condensatori esistono da qualche tempo. Ciò che abbiamo fatto è produrre il materiale in tre dimensioni. Siamo in grado di produrre fogli spessi.

Aumentando lo spessore può aumentare anche la quantità di energia che può essere accumulata in questa speciale batteria, che si ricarica in pochi secondi e può essere ricaricata centinaia di volte. Finora questo materiale ha raggiunto ben 4 record mondiali:

  • Massima carica e capacità nel campo dell’elettronica organica, 1 C e 2 F (Coulomb e Farad);
  • Massima corrente misurata in un conduttore organico, 1 A (Ampere);
  • Massima capacità di condurre simultaneamente ioni ed elettroni;
  • Massima transconduttanza in un transistor, 1 S (Siemens).

Il prossimo obiettivo che si propongono gli scienziati è quello di trasformare il processo per la realizzazione di Power Paper, simile a quello tradizionale per la produzione della carta, in un processo industriale che renda la batteria di carta un prodotto disponibile sul mercato.

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